[實用新型]一種光纖干涉儀

有效

• 申請號: 201920580793.7
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN209820413U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 桂吟秋;魯平;劉順;劉德明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01D21/02
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種光纖干涉儀，其特征在于，包括：耦合器、偏振控制器、第一段保偏光纖以及第二段保偏光纖；

所述耦合器的第一端接收輸入光，所述耦合器將輸入光分為兩束；

所述耦合器的第二端連接第一段保偏光纖的一端，所述耦合器的第三端連接偏振控制器的一端，所述偏振控制器的另一端連接第二段保偏光纖的一段，所述第一段保偏光纖的另一端和第二段保偏光纖的另一端連接，所述第一段保偏光纖快軸和第二段保偏光纖快軸的夾角為預設角度；所述耦合器、偏振控制器、第一段保偏光纖以及第二段保偏光纖組成光纖環，所述偏振控制器用于控制光纖環內引入的偏振旋轉角；

所述耦合器將輸入光分為兩束，分別沿順時針和逆時針穿過光纖環，一束穿過第一段保偏光纖至第二段保偏光纖回到耦合器，另一束穿過第二段保偏光纖至第一段保偏光纖回到耦合器，兩束輸入光經過兩段保偏光纖時引入相位差，回到耦合器后的兩束輸入光發生干涉，得到干涉光；

所述耦合器的第四端輸出干涉光，當第一段保偏光纖和第二段保偏光纖的長度差滿足預設條件時，所述干涉光的光譜由包絡譜和精細譜組成，所述包絡譜的應變靈敏度相比單段保偏光纖組成的干涉儀的應變靈敏度增加。

2.根據權利要求1所述的光纖干涉儀，其特征在于，所述光纖干涉儀輸出的干涉光的透射率為：

其中，T表示透射率，α表示耦合器的第一端至第一段保偏光纖拼接處引入的偏振旋轉角，β表示第二段保偏光纖至耦合器第三端拼接處引入的偏振旋轉角，θ表示所述預設角度，B表示兩段保偏光纖的雙折射率，λ表示輸入光的波長、L₁表示第一段保偏光纖的長度，L₂表示第二段保偏光纖的長度；

當L₁和L₂的差值小于預設閾值時，所述精細譜由高頻周期函數決定，所述包絡譜由低頻周期函數決定，形成級聯式游標效應。

3.根據權利要求2所述的光纖干涉儀，其特征在于，所述包絡譜的應變靈敏度K_ε,E與單段保偏光纖組成的干涉儀的應變靈敏度K_ε滿足關系式：L₀表示其中一段保偏光纖中接受應變作用部分的長度。

4.根據權利要求3所述的光纖干涉儀，其特征在于，所述光纖干涉儀的波長漂移與參量變化的關系表示如下：

其中，Δλ_E和Δλ_F分別表示包絡譜和精細譜的位移，Δε表示應變變化量，ΔT表示溫度變化量，K_ε,E表示包絡譜的應變靈敏度，K_ε,F表示精細譜的應變靈敏度，K_T,E表示包絡譜的溫度靈敏度，K_T,F表示精細譜的溫度靈敏度。

5.根據權利要求1至4任一項所述的光纖干涉儀，其特征在于，兩段保偏光纖均為熊貓型保偏光纖。